淺談環(huán)境空氣質(zhì)量評(píng)價(jià)體系及數(shù)據(jù)自動(dòng)實(shí)時(shí)發(fā)布系統(tǒng)

三明市環(huán)境監(jiān)測(cè)站　楊葉青

淺談環(huán)境空氣質(zhì)量評(píng)價(jià)體系及數(shù)據(jù)自動(dòng)實(shí)時(shí)發(fā)布系統(tǒng)

三明市環(huán)境監(jiān)測(cè)站楊葉青

該文根據(jù)新的《環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》的要求，開(kāi)發(fā)并建立了環(huán)境空氣質(zhì)量（AQI）數(shù)據(jù)自動(dòng)實(shí)時(shí)發(fā)布系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)網(wǎng)上的自動(dòng)實(shí)時(shí)發(fā)布，較好地解決了環(huán)境空氣污染指數(shù)（API）人工手動(dòng)發(fā)布時(shí)存在的問(wèn)題，客觀實(shí)時(shí)地反映城市空氣質(zhì)量的狀況。

AQI數(shù)據(jù)自動(dòng)實(shí)時(shí)發(fā)布

1　概述

隨著城市經(jīng)濟(jì)社會(huì)的快速發(fā)展，機(jī)動(dòng)車(chē)保有量急劇增加，氮氧化物、揮發(fā)性有機(jī)物（VOCs）、臭氧（O3）和細(xì)顆粒物（PM2.5）污染物的排放隨之增長(zhǎng)。為了提高城市的環(huán)境空氣質(zhì)量，從2016年開(kāi)始，全國(guó)將實(shí)施新的《環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》，新標(biāo)準(zhǔn)增加了城市大氣中污染物監(jiān)測(cè)項(xiàng)目，加嚴(yán)了部分污染物限值。新標(biāo)準(zhǔn)的環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)體系和指標(biāo)更加科學(xué)合理，也更能客觀地反映環(huán)境空氣質(zhì)量狀況，使評(píng)價(jià)結(jié)果與人民群眾切身感受更為一致。

2　環(huán)境空氣污染指數(shù)（API）評(píng)價(jià)體系存在的主要問(wèn)題

目前的環(huán)境空氣質(zhì)量監(jiān)測(cè)評(píng)價(jià)體系，是在城市中通過(guò)能客觀反映一定空間范圍內(nèi)的空氣污染水平和變化規(guī)律的地點(diǎn)建立環(huán)境空氣質(zhì)量監(jiān)測(cè)點(diǎn)位，對(duì)城市大氣中的二氧化硫氮氧化物和可吸入顆粒物進(jìn)行監(jiān)測(cè)，通過(guò)公式計(jì)算出每種污染參數(shù)的污染分指數(shù)，取最大者為該區(qū)域或城市的空氣污染指數(shù)發(fā)布，即：。然而，通過(guò)評(píng)價(jià)體系已難以反映一定空間范圍內(nèi)的空氣污染水平和變化規(guī)律實(shí)際情況了，并且，其數(shù)據(jù)基本上都是采用人工手動(dòng)方式進(jìn)行發(fā)布，存在不少問(wèn)題。

2.1API體系客觀性比較差

現(xiàn)有API體系只對(duì)城市大氣中的二氧化硫、氮氧化物和可吸入顆粒物進(jìn)行監(jiān)測(cè)和評(píng)價(jià)，監(jiān)測(cè)項(xiàng)目少，不能客觀真實(shí)地反映城市環(huán)境空氣質(zhì)量的實(shí)際狀況和水平，這也就是為什么發(fā)布的空氣污染指數(shù)是良好的，而人們實(shí)際感覺(jué)空氣質(zhì)量并沒(méi)有那么好的原因之一。

2.2時(shí)效性比較差

一般情況下，當(dāng)天通過(guò)各種媒體向公眾發(fā)布的環(huán)境空氣染污指數(shù)數(shù)值是發(fā)布前24小時(shí)的監(jiān)測(cè)平均值，我們看到的代表空氣質(zhì)量的污染指數(shù)，實(shí)際上代表的是過(guò)去一天空氣污染的狀況，所以，其時(shí)效性比較差，更談不上用來(lái)服務(wù)公眾健康和引導(dǎo)市民合理安排出行和生活了。

2.3發(fā)布效率比較低

各個(gè)點(diǎn)位監(jiān)測(cè)得出空氣污染指數(shù)后，再通過(guò)人工手動(dòng)的方式在政府和部門(mén)網(wǎng)站等媒體上向公眾發(fā)布。由于是通過(guò)人工形式來(lái)做這項(xiàng)工作，而且這項(xiàng)工作每天都要有專(zhuān)人按時(shí)做，所以，除了人工成本比較大外，往往因?yàn)榉N種原因做不到按時(shí)發(fā)布，并且，還存在人為誤差出錯(cuò)的可能，發(fā)布效率比較低。

3　環(huán)境空氣質(zhì)量指數(shù)（AQI）評(píng)價(jià)體系與實(shí)時(shí)發(fā)布

2012年，國(guó)家頒布新的《環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》，采用環(huán)境空氣質(zhì)量指數(shù)（AQI）評(píng)價(jià)體系。按照新標(biāo)準(zhǔn)和《環(huán)境空氣質(zhì)量指數(shù)（AQI）技術(shù)規(guī)定（試行）》要求，地級(jí)以上城市環(huán)保部門(mén)要開(kāi)展環(huán)境空氣監(jiān)測(cè)結(jié)果日?qǐng)?bào)和實(shí)時(shí)報(bào)工作，以解決前述環(huán)境空氣污染指數(shù)評(píng)價(jià)體系存在的主要問(wèn)題，為公眾提供健康指引，引導(dǎo)市民合理安排出行和生活。

3.1環(huán)境空氣質(zhì)量指數(shù)數(shù)據(jù)自動(dòng)實(shí)時(shí)發(fā)布系統(tǒng)

三明市已于2014年6月建成AQI自動(dòng)實(shí)時(shí)發(fā)布系統(tǒng)，并實(shí)現(xiàn)了在市政府和市環(huán)保局網(wǎng)站上環(huán)境空氣質(zhì)量指數(shù)（AQI）數(shù)據(jù)的自動(dòng)實(shí)時(shí)發(fā)布。

每個(gè)點(diǎn)位（三明現(xiàn)有4個(gè)）的環(huán)境空氣自動(dòng)監(jiān)測(cè)站除了對(duì)前述的二氧化硫（SO2）、氮氧化物（NOx）和可吸入顆粒物（PM10）進(jìn)行監(jiān)測(cè)外，還增加了一氧化碳（CO）、臭氧（O3）和細(xì)顆粒物（PM2.5）的監(jiān)測(cè)，其數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳輸匯聚到監(jiān)測(cè)站中心機(jī)房的服務(wù)器上。系統(tǒng)分別自動(dòng)計(jì)算出每種污染物的1小時(shí)值和24小時(shí)值，形成每個(gè)監(jiān)測(cè)站點(diǎn)的環(huán)境空氣質(zhì)量指數(shù)和全市的環(huán)境空氣質(zhì)量指數(shù)。

要使環(huán)境質(zhì)量的數(shù)據(jù)及時(shí)、準(zhǔn)確、可靠地向公眾公告，就要開(kāi)發(fā)環(huán)境空氣質(zhì)量指數(shù)自動(dòng)實(shí)時(shí)發(fā)布系統(tǒng)。首先，自動(dòng)實(shí)時(shí)發(fā)布系統(tǒng)以一定的間隔，自動(dòng)從監(jiān)測(cè)站中心機(jī)房的服務(wù)器上讀取一次監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，存到自動(dòng)實(shí)時(shí)發(fā)布系統(tǒng)的服務(wù)器指定目錄上，然后制成對(duì)應(yīng)的圖表或數(shù)據(jù)結(jié)果后，實(shí)現(xiàn)在網(wǎng)站上24小時(shí)自動(dòng)實(shí)時(shí)展示發(fā)布。

為了確保監(jiān)測(cè)服務(wù)器每小時(shí)產(chǎn)生的數(shù)據(jù)及時(shí)、可靠地載入發(fā)布系統(tǒng)的服務(wù)器中，我們?cè)诎l(fā)布系統(tǒng)服務(wù)器中設(shè)置了一個(gè)數(shù)據(jù)更新器。為了解決兩個(gè)服務(wù)器因時(shí)鐘誤差而可能導(dǎo)致出現(xiàn)數(shù)據(jù)的缺漏現(xiàn)象，我們讓數(shù)據(jù)更新器以1分鐘為間隔從監(jiān)測(cè)服務(wù)器讀取下載對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)，存儲(chǔ)到發(fā)布系統(tǒng)服務(wù)器數(shù)據(jù)庫(kù)的指定目錄中。發(fā)布系統(tǒng)服務(wù)器將存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)制成對(duì)應(yīng)的圖表或計(jì)算出相應(yīng)的數(shù)據(jù)結(jié)果后，在網(wǎng)站的空氣質(zhì)量專(zhuān)欄頁(yè)面上24小時(shí)實(shí)時(shí)自動(dòng)展示發(fā)布（如圖1所示）。

圖1　AQI數(shù)據(jù)自動(dòng)發(fā)布示意圖

3.2AQI數(shù)據(jù)自動(dòng)實(shí)時(shí)發(fā)布系統(tǒng)的主要功能

3.2.1全市環(huán)境質(zhì)量數(shù)據(jù)的發(fā)布

實(shí)時(shí)發(fā)布系統(tǒng)的主要功能有：各監(jiān)測(cè)點(diǎn)位實(shí)時(shí)環(huán)境空氣質(zhì)量（AQI）指數(shù)、監(jiān)測(cè)時(shí)間、環(huán)境質(zhì)量等級(jí)、首要污染物數(shù)據(jù)和信息發(fā)布，全市平均環(huán)境空氣質(zhì)量（AQI）指數(shù)、環(huán)境質(zhì)量等級(jí)、首要污染物數(shù)據(jù)和信息的發(fā)布，AQI最近24小時(shí)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)和每小時(shí)數(shù)據(jù)變化趨勢(shì)，最近10天全市平均環(huán)境空氣質(zhì)量（AQI）指數(shù)變化趨勢(shì)（如圖2所示）。

圖2　環(huán)境空氣質(zhì)量指數(shù)（AQI）數(shù)據(jù)自動(dòng)實(shí)時(shí)發(fā)布系統(tǒng)首頁(yè)

3.2.2各監(jiān)測(cè)站點(diǎn)環(huán)境空氣質(zhì)量數(shù)據(jù)發(fā)布

每個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)位環(huán)境空氣質(zhì)量和每個(gè)監(jiān)測(cè)因子監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)發(fā)布PM2.5（每小時(shí)和24小時(shí)平均值）、O3（每小時(shí)和8小時(shí)平均值）、CO小時(shí)值、PM10（每小時(shí)和24小時(shí)平均值）、SO2小時(shí)值和NO2小時(shí)值（如圖3所示）。

圖3　各監(jiān)測(cè)點(diǎn)位各監(jiān)測(cè)因子監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)

3.2.3各監(jiān)測(cè)站點(diǎn)每個(gè)監(jiān)測(cè)因子數(shù)據(jù)發(fā)布

每個(gè)環(huán)境空氣質(zhì)量監(jiān)測(cè)點(diǎn)位（以三鋼點(diǎn)位為例）監(jiān)測(cè)的污染因子有：PM2.5、O3、CO、PM10、SO2和NO2。與圖3的項(xiàng)目對(duì)應(yīng)，有小時(shí)值和24小時(shí)值，如圖4左側(cè)列表所示。點(diǎn)擊圖4左側(cè)列表中相應(yīng)的監(jiān)測(cè)項(xiàng)目，對(duì)應(yīng)的監(jiān)測(cè)因子數(shù)據(jù)的24小時(shí)變化趨勢(shì)就展現(xiàn)在右側(cè)的趨勢(shì)圖中，直觀、便捷。

圖4　各監(jiān)測(cè)點(diǎn)位各監(jiān)測(cè)因子24小時(shí)趨勢(shì)圖

4　結(jié)語(yǔ)

環(huán)境空氣質(zhì)量指數(shù)評(píng)價(jià)體系及其數(shù)據(jù)自動(dòng)實(shí)時(shí)發(fā)布系統(tǒng)的建立，很好地解決了原來(lái)環(huán)境污染指數(shù)評(píng)價(jià)體系及手動(dòng)發(fā)布數(shù)據(jù)存在的問(wèn)題。公眾通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)可快速、便捷、準(zhǔn)確地查看反映城市環(huán)境空氣質(zhì)量狀況實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，對(duì)于服務(wù)公眾健康具有現(xiàn)實(shí)意義，也為探索建立轄區(qū)大氣環(huán)境質(zhì)量預(yù)報(bào)系統(tǒng)打下基礎(chǔ)。